网壳结构振动模态局部化与跃迁问题研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:datangkang123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
具有高密集模态的网壳结构,误差与缺陷等造成的失谐不可避免,而失谐可能导致振动模态局部化、振动模态跃迁和频率曲线转向等失谐效应。因此,网壳结构的失谐动力特性的分析,对加深结构工作行为的认识、提高结构损伤识别和健康监测的精确性、可靠性具有重要的理论意义和实用价值。论文借鉴国内外相关研究成果,在充分考虑对网壳结构振动特性产生影响的诸多因素的前提下,以解析分析、数值模拟和模型试验为手段,应用模态分析方法及模态参数识别方法,对网壳结构失谐产生的振动模态局部化、跃迁和频率曲线转向等动力学现象及模态参数识别问题进行了较为系统、深入的研究。首先,对网壳结构的振动模态局部化、振动模态跃迁和频率曲线转向现象的存在性、发生机理及求解方法进行了分析。本文采用摄动分析方法对网壳结构的振动模态局部化、跃迁和频率曲线转向现象的发生机理进行了探讨。同时,采用有限元方法建立仿天线网壳结构计算模型,并根据结构特点模拟结构失谐状态。失谐分析中,探讨了不同边界条件下结构的振型和频率特性,从而确定了网壳结构振动模态局部化和跃迁问题分析的基本模型。其次,对网壳结构振动模态跃迁和局部化现象进行仿真分析,揭示了杆件刚度和等效节点质量分布失谐对这两种现象的影响规律。以失谐球面网壳为例,采用有限元方法对径向杆件刚度失谐模式下网壳结构振动模态跃迁和局部化特性进行了重点研究。根据模态振型之间的相关性,分析振动模态跃迁前后模态振型之间的异同,给出了振动模态跃迁是否发生的判定准则。继而,提出了振动模态局部化的定量描述方法,建立了适合于网壳结构的振动模态局部化判据。进而,根据所提出的网壳结构局部化因子探讨了径向杆件刚度失谐、环向杆件刚度失谐和等效节点质量分布失谐这三种失谐模式对振动模态局部化的影响规律。另外,对拱支球面网壳的类似分析,验证了相关结论。然后,对频率曲线转向现象及转向区域振型的变化特性进行分析。以简单弹簧质量系统为例,对结构频率曲线转向现象、转向区域的振型相关性进行了分析。建立了网壳结构简化分析模型,对频率曲线转向和振动模态跃迁现象进行了分析,揭示了这两种现象之间的内在联系。将频率曲线转向现象的研究拓展至复杂的网壳结构,分析不同失谐方式下结构频率曲线转向和振动模态跃迁现象的异同,并提出频率曲线转向的评价指标。进而,采用摄动法对频率曲线转向和振动模态跃迁现象发生机理进行了探讨。最后,进行网壳结构模型试验验证工作。对前面有限元分析所采用的单层肋环形网壳模型进行了适当简化,设计制作了单层球面网壳试验模型,完成了相关动力测试。对所获取的实验数据,采用多参考点最小二乘复频域法识别出结构的模态参数,从振型上验证了振动模态局部化和振动模态跃迁现象。进而,采用所提出的两类局部化因子对试验结果进行定量评估,同时对有限元计算结果进行了试验验证。
其他文献
在大学生心理健康教育越来越受关注的今天,高职心理健康教育也呼唤进入科学、规范、快速发展的阶段。将高职心理健康课程体系,教育活动歌要素进行整合,从科学定位,拓宽途径、
现代高等教育由招生,到培养,再到就业,形成了高等教育运行的一个循环。大学毕业生就业工作是联系高校和社会的纽带,是大学生走向社会的桥梁,直接接触来自社会、高校和大学生之间的
多人协作是指挥决策支持环境的突出特点之一。决策过程中的协作交互可以充分实现一致的态势认知,提高决策质量。利用分布式认知理论分析了决策支持环境中协作交互任务的认知
低吸辐比热控膜层是保障航天器外露铝和镁等轻质合金构件在轨工作温度稳定的有效手段之一,但是镁合金的化学性质活泼,采用传统技术在其表面成膜困难,因而在镁合金表面开发高
<正> 饱和长链二元脂肪酸的用途甚为广泛,可用作耐寒性增塑剂、合成纤维、涂料、香料、橡胶软化剂和医药之用。在化工原料中为一急需的重要产品,国家对其发展甚为重视。其中,
黄曲霉毒素B1(AFB1)分布广泛,可以致癌、致畸和致突变,且在食品中检出率较高,严重威胁人类和动物的健康。酶联免疫分析技术和胶体金免疫层析技术因其特异性强、高通量、简单快
本文研究了UV-C、超声波和超高压处理对鲜榨苹果汁色泽、理化性质、总酚、总黄酮含量、抗氧化性和酶活的影响,并在此基础上比较了三种非热加工方式对苹果汁短期储存期间色泽
高校网络文化是校园文化和网络文化整合的产物,其新的特点和功能对新时期人才培养和中国特色的社会主义文化建设具有重要的作用。为建设和培育先进的、科学的和有中国特色社
<正>自2013年中国政府提出"一带一路"倡议以来,"一带一路"已日益成为中国和平发展外交的一张亮丽名片、广受国际社会欢迎的全球公共产品。"一带一路"倡议为中国企业"走出去"